湖南省邵阳市武冈市2022-2023学年高三上学期期中考试物理试题含答案.pdf

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1、学科网（北京）股份有限公司2022 年下学期期中考试试卷高三物理2022 年下学期期中考试试卷高三物理本试卷分为问卷和答卷。考试时量为 75 分钟，满分 100 分。请将答案写在答题卡上。一一、单单项项选选择择题题（共 7 小题，每题 4 分，共 28 分）1.我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭。如图所示，发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开始运动到点火的过程中A.火箭的加速度为零时，动能最大B.高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能C.高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量D.高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火

2、箭动能的增加量2.长为 l 的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为 v0，要通过前方一长为 L 的隧道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过 v（v v0）。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为 a 和 2a，则列车从减速开始至回到正常行驶速率 v0所用时间至少为A.02vvLlavB.02vvLlavC.032vvLlavD.032vvLlav3.如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角60。一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的A.作用力为33GB.作用力为36GC.摩擦力为34GD.摩擦力为38G4.如图所示，在竖直平面

3、内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上 P 点等高且相距为 L。当玩具子弹以水平速度 v 从枪口向 P 点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为 t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是A.将击中 P 点，t 大于LvB.将击中 P 点，t 等于LvC.将击中 P 点上方，t 大于LvD.将击中 P 点下方，t 等于Lv5.“祝融号”火星车需要“休眠”以度过火星寒冷的冬季。假设火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一，且火星的冬季时长约为地球的 1.88 倍。火星和地球绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动。下列关于火星、地球公转的说法正确的是

4、A.火星公转的线速度比地球的大B.火星公转的角速度比地球的大C.火星公转的半径比地球的小D.火星公转的加速度比地球的小6.小明用额定功率为1200W、最大拉力为300N的提升装置，把静置于地面的质量为20kg的重物竖直提升到高为85.2m的平台，先加速再匀速，最后做加速度大小不超过25m/s的湖 南 省 邵 阳 市 武 冈 市学科网（北京）股份有限公司匀减速运动，到达平台的速度刚好为零，g取210m/s，则提升重物的最短时间为A.13.2sB.14.2sC.15.5sD.17.0s7.一质点做曲线运动，在前一段时间内速度大小由 v 增大到 2v，在随后的一段时间内速度大小由 2v 增大到 5v

5、。前后两段时间内，合外力对质点做功分别为 W1和 W2，合外力的冲量大小分别为 I1和 I2。下列关系式一定成立的是A.213WW，213IIB.213WW，21IIC.217WW，213IID.217WW，21II二、多项选择题二、多项选择题（共 4 小题，每题 5 分，共 20 分。多选或错选得 0 分，少选得3 分）8.如图，质量相等的两滑块 P、Q 置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连接，两滑块与桌面间的动摩擦因数均为。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F 拉动P，使两滑块均做匀速运动；某时刻突然撤去该拉力，则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前A.P 的加速度大小的最大值为2 gB.

6、Q 的加速度大小的最大值为2 gC.P 的位移大小一定大于 Q 的位移大小D.P 的速度大小均不大于同一时刻 Q 的速度大小9.如图所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角=37，以恒定速率 v=4m/s 顺时针转动。一煤块以初速度 v0=12m/s 从 A 端冲上传送带，煤块与传送带之间动摩擦因数=0.25，取g=10m/s2，sin37=0.6、cos37=0.8。则下列说法正确的是A.煤块冲上传送带后经 1s 与传送带速度相同B.煤块向上滑行的最大位移为 10mC.煤块从冲上传送带到返回 A 端所用的时间为 5sD.煤块在传送带上留下的痕迹长为（12+4 5）m10.如图所示，某同学将离地1

7、.25m的网球以13m/s的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离4.8m。当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为8.45m的 P 点。网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的 0.75 倍。平行墙面的速度分量不变。重力加速度g 取210m/s，网球碰墙后的速度大小v 和着地点到墙壁的距离d 分别为A.5m/sv B.3 2m/sv C.3.6mdD.3.9md11.如图，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以O为圆心、1R和2R为半径的同心圆上，圆心处装有竖直细水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节，以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽

8、浇水时，喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用1h、1v、1和2h、2v、2表示。花盆大小相同，半径远小于同心圆半径，出水口截面积保持不变，忽略喷水嘴水平长度和空气阻力。下列说法正确的是A.若12hh，则1221:vvRR学科网（北京）股份有限公司B.若12vv，则221212:hhRRC.若12，12vv，喷水嘴各转动一周，则落入每个花盆的水量相同D.若12hh，喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同，则12三、实验题三、实验题（每空 2 分，共 16 分）12 某同学用如图 1 所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于 A 点，光电门固定在 A 的正

9、下方。在钢球底部竖直地粘住一片宽带为 d 的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间 t 可由计时器测出，取dvt作为钢球经过 A 点时的速度记录钢球每次下落的高度 h 和计时器示数 t，计算并比较钢球在释放点和 A 点之间的势能变化大小pE与动能变化大小kE，就能验证机械能是否守恒。（1）用pEmgh计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度 h 应测量释放时的钢球球心到_之间的竖直距离。A钢球在 A 点时的顶端B钢球在 A 点时的球心C钢球在 A 点时的底端（2）用2k12Emv计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图 2 所示，其读数为_cm。某

10、次测量中，计时器的示数为 0.0100s，则钢球的速度为 v_m/s。（3）如表为该同学的实验结果：pE（102J）4.8929.78614.6919.5929.38kE（102J）5.0410.115.120.029.8他发现表中的pE与kE之间存在差异，你认为这是_造成的。应该如何修正_。13“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图 1 所示。学科网（北京）股份有限公司（1）某同学在实验中打出的一条纸带如图 2 所示，他选择了几个计时点作为计数点，相邻两计数点间还有 4 个点没有标出，其中17.06cms、27.68cms、38.30cms、48.92cms，纸带加速度的大小是_2m/

11、s。（保留两位有效数字）（2）某同学将长木板右端适当垫高，其目的是_。但他把长木板的右端垫得过高，使得倾角过大。用a表示小车的加速度，F表示细线作用于小车的拉力。他绘出的aF关系图像（如图）是_（单选）。ABCD四、计算：四、计算：（每小题 12 分，共 36 分）14（12 分）.如图所示，木块 A 置于木板 B 上，木板 B 置于水平面上。A 的质量 m1.5kg，B 的质量 M2.0kg，A、B 间动摩擦因数10.2，B 与地面间动摩擦因数20.4。某时刻（t0）水平力 F 作用于 B 上，其随时间变化的规律为 F5t+4（N）（F、t 均取国际单位）。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g

12、取 10m/s2。求：（1）经过多长时间 B 开始滑动；（2）经过多长时间 A 开始相对 B 滑动；（3）t3s 时 AB 间的摩擦力大小 Ff（结果保留两位有效数字）。15（12 分）.如图所示，处于竖直平面内的一探究装置，由倾角=37的光滑直轨道 AB、圆心为 O1的半圆形光滑轨道 BCD、圆心为 O2的半圆形光滑细圆管轨道 DEF、倾角也为 37的粗糙直轨道 FG 组成，B、D 和 F 为轨道间的相切点，弹性板垂直轨道固定在 G 点（与 B点等高），B、O1、D、O2和 F 点处于同一直线上。已知可视为质点的滑块质量 m=0.1kg，学科网（北京）股份有限公司轨道 BCD 和 DEF 的

13、半径 R=0.15m，轨道 AB 长度AB3ml，滑块与轨道 FG 间的动摩擦因数78，滑块与弹性板作用后，以等大速度弹回，sin37=0.6，cos37=0.8。滑块开始时均从轨道 AB 上某点静止释放，（210m/sg）（1）若释放点距 B 点的长度 l=0.7m，求滑块到最低点 C 时轨道对其支持力 FN的大小；（2）设释放点距 B 点的长度为xl，滑块第一次经 F 点时的速度 v 与xl之间的关系式；（3）若滑块最终静止在轨道 FG 的中点，求释放点距 B 点长度xl的值。16（12 分）.2022 年北京冬奥会上，中国花样滑冰队的隋文静、韩聪不负众望，在双人滑项目上强势夺冠，这也是中

14、国队时隔 12 年之后再次登上奥运会最高领奖台。该项目有一项技术动作叫双人螺旋线，如图（a）所示，以男选手成为轴心，女选手围绕男选手旋转。将这一情景抽象成，如图（b）所示：一细线一端系住一小球，另一端固定在一竖直细杆上，小球以一定大小的速度随着细杆在水平面内作匀速圆周运动，细线便在空中划出一个圆锥面，这样的模型叫“圆锥摆”。圆锥摆是研究水平面内质点作匀速圆周运动动力学关系的典型特例。小球（可视为质点）质量为 m，细线 AC 长度为 L，重力加速度为 g。（1）在紧贴着小球运动的水平面上加一光滑平板，使球在板上作匀速圆周运动，此时细线与竖直方向所成夹角为，如图（c）所示，当小球的角速度大于某一值

15、1时，小球将脱离平板，则1为多大？（2）撤去光滑平板，让小球在空中旋转，测试发现，当小球的角速度小于某一值2时，细线会缠绕在竖直杆上，最后随细杆转动，如图（d）所示，则2为多大？（3）在题（2）情境下，再用一根细线，同样一端系在该小球上，另一端固定在细杆上的 B点，且当两条细线均伸直时，如图（e）所示，各部分长度之比|:|:|5:4:3ABACBC。则当小球以23gL匀速转动时，两细线的对小球的拉力分别多大？学科网（北京）股份有限公司2022 年下学期期中考试高三物理参考答案及评分标准2022 年下学期期中考试高三物理参考答案及评分标准1.A2.C3.B4.B5.D6.C【详解】为了以最短时间

16、提升重物，一开始先以最大拉力拉重物做匀加速上升，当功率达到额定功率时，保持功率不变直到重物达到最大速度，接着做匀速运动，最后以最大加速度做匀减速上升至平台速度刚好为零，重物在第一阶段做匀加速上升过程，根据牛顿第二定律可得22m130020 10m/s5m/s20Tmgam当功率达到额定功率时，设重物的速度为1v，则有1m1200m/s4m/s300PvT额此过程所用时间和上升高度分别为1114s0.8s5vta221114m1.6m22 5vha重物以最大速度匀速时，有m1200m/s6m/s200PPvTmg额额重物最后以最大加速度做匀减速运动的时间和上升高度分别为m3m6s1.2s5vta

17、22m3m6m3.6m22 5vha设重物从结束匀加速运动到开始做匀减速运动所用时间为2t，该过程根据动能定理可得2222m11122P tmghmvmv额又285.2m 1.6m3.6m80mh 联立解得213.5st 故提升重物的最短时间为min1230.8s 13.5s 1.2s15.5sttttC 正确，ABD 错误；故选 C。7.D8.AD【详解】设两物块的质量均为m，撤去拉力前，两滑块均做匀速直线运动，则拉力大小为2Fmg撤去拉力前对 Q 受力分析可知，弹簧的弹力为0Tmg学科网（北京）股份有限公司AB从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前的过程中，以向右为正方向，撤去拉力瞬间弹簧弹力

18、不变为mg，两滑块与地面间仍然保持相对滑动，此时滑块 P 的加速度为0P1Tmgma解得P12ag 此刻滑块 Q 所受的外力不变，加速度仍为零，过后滑块 P 做减速运动，故 PQ 间距离减小，弹簧的伸长量变小，弹簧弹力变小。根据牛顿第二定律可知 P 减速的加速度减小，滑块 Q的合外力增大，合力向左，做加速度增大的减速运动。故 P 加速度大小的最大值是刚撤去拉力瞬间的加速度为2 g。Q 加速度大小最大值为弹簧恢复原长时Qmmgma解得Qmag 故滑块 Q 加速度大小最大值为g，A 正确，B 错误；C滑块PQ 水平向右运动，PQ 间的距离在减小，故P 的位移一定小于Q 的位移，C 错误；D滑块 P

19、 在弹簧恢复到原长时的加速度为P2mgma解得P2ag 撤去拉力时，PQ 的初速度相等，滑块 P 由开始的加速度大小为2 g做加速度减小的减速运动，最后弹簧原长时加速度大小为g；滑块 Q 由开始的加速度为 0 做加速度增大的减速运动，最后弹簧原长时加速度大小也为g。分析可知 P 的速度大小均不大于同一时刻 Q 的速度大小，D 正确。故选 AD。9.ABD【详解】A对煤块先做匀减速，由牛顿第二定律可得1sincosmgmgma解得218m/sa 设经 t 时间与传送带共速，由01vatv解得1st 故 A 正确；B共速后，摩擦力方向向上，由牛顿第二定律2sincosmgmgma解得224m/sa

20、 煤块先以 12m/s 的初速度，8m/s2的加速度减速至 4m/s，后又以 4m/s2的加速度减速至 0，再反向加速至回到 A 点，v-t图像如图所示由图像煤块上升到最高点的位移大小等于速度时间图线与时间轴所包围的面积的大小学科网（北京）股份有限公司11(124)1m4 1m10m22x 故 B 正确；C物块上升到最高点后反向向下做初速度为零，加速度为224m/sa 的匀加速直线运动，设返回到 A 点所需的时间为 t1，下滑的位移22 112xa t解得15st 结合图像知，物块从冲上传送带到返回 A 端所用时间为(25)st总故 C 错误；D在 0 到 1s 内传送带比物块速度慢，则滑块在

21、传送带上的划痕为11(124)1m4 1m4m2L 此时划痕在物块的下方，在 1s 到 2s 内，传送带速度比物块速度大，则214 1m4 1m2m2L 因为 L2L1，所以在上升阶段产生的划痕为 4m，此时煤块在产生的划痕的中点，在 2s 到(25)s时间内，煤块向下滑了 10m，传送带向上滑了4 5m，则煤块在传送带上的划痕为3(104 52)m(124 5)mL 故 D 正确。故选 ABD。10.BD【详解】设网球飞出时的速度为0v，竖直方向20=2()vg Hh竖直代入数据得0=2 10(8.45 1.25)m/s12m/sv竖直则220=1312 m/s5m/sv水平排球水平方向到P

22、点的距离0006mvxvtvg竖直水平水平水平根据几何关系可得打在墙面上时，垂直墙面的速度分量0044m/s5vv水平水平平行墙面的速度分量0033m/s5vv水平水平反弹后，垂直墙面的速度分量00.753m/svv水平水平则反弹后的网球速度大小为学科网（北京）股份有限公司220=3 2m/svvv水平水平水平网球落到地面的时间28.45 2s1.3s10Htg着地点到墙壁的距离3.9mdvt水平故 BD 正确，AC 错误。故选 BD。11.BD【详解】AB根据平抛运动的规律212hgtRvt解得2hRvg可知若 h1=h2，则v1:v2=R1:R2若 v1=v2，则221212:hhRR选项

23、 A 错误，B 正确；C若12=，则喷水嘴各转动一周的时间相同，因 v1=v2，出水口的截面积相同，可知单位时间喷出水的质量相同，喷水嘴转动一周喷出的水量相同，但因内圈上的花盆总数量较小，可知得到的水量较多，选项 C 错误；D设出水口横截面积为 S0，喷水速度为 v，若12=，则喷水管转动一周的时间相等，因h 相等，则水落地的时间相等，则Rtv相等；在圆周上单位时间内单位长度的水量为000002v tSRSSSQR tRtthg相等，即一周中每个花盆中的水量相同，选项 D 正确。故选 BD。12B,1.50,1.50;所测量速度为挡光片的速度，比小球速度大;测出固定点到挡光片的距离算出小球速度

24、即可【详解】（1）1小球下落的高度 h 是初末位置球心之间的高度差。故选 B。（2）2刻度尺读数的方法，需估读一位，所以读数为 1.50cm；3某次测量中，计时器的示数为 0.0100s，则钢球的速度为v21.50 10m/s1.50m/s0.01dt（3）45在该实验中所求的速度是遮光片的速度，而不是小球的速度，比小球的速度大，应该测出固定点到挡光片的距离算出小球速度即可。130.62,平衡摩擦力,C【详解】（1）1由于每两个计数点之间还有四个计时点，则计数点之间的时间间隔为5 0.02s0.1sT 学科网（北京）股份有限公司由逐差法得2432120.62m/s()4saTsss（2）2将长

25、木板右端适当垫高，当小车重力分力与摩擦力平衡时，可以使小车不放砝码时匀速运动。则其目的是平衡摩擦力。3把长木板的右端垫得过高，使得倾角过大，导致小车在不放砝码的情况下释放时有加速度。即 F=0 时，加速度不为 0。故选 C。14.【答案】（1）2s；（2）3.4s；（3）2.1N【详解】（1）当 B 开始滑动时 B 与地面间的摩擦力与 F 相等，即 2154 NmM gt得12st（2）当 A 开始在 B 上滑动时，对木块1mgma对整体22FmM gmM a由题知 2254 NFt解得23.4st（3）当2313stttB 已滑动，A、B 间未发生相对滑动，对木块fFma对整体32FmM g

26、mM a且 3354 NFt解得f15N2.1N7F 15.【答案】（1）7N；（2）129.6xvl（0.85mxl）；（3）13m15，9m5，41m15【详解】（1）滑块释放运动到 C 点过程，由动能定理21sin37(1 cos37)2CmglmgRmv经过 C 点时2=CNvFmg mR解得7NNF（2）能过最高点时，则能到 F 点，则恰到最高点时21sin374 cos372xmglmgRmv学科网（北京）股份有限公司解得129.6xvl而要保证滑块能到达 F 点，必须要保证它能到达 DEF 最高点，当小球恰好到达 DEF 最高点时，由动能定理sin37cos37+0 xmglmg

27、RR（3）可解得=0.85mxl则要保证小球能到 F 点，0.85mxl，带入129.6xvl可得0.6m/sv（3）设全过程摩擦力对滑块做功为第一次到达中点时做功的 n 倍，则 n=1,3,5,sin37sin37cos37=022FGFGxllmglmgn mg解得76m15xnln=1,3,5,又因为AB0.85mxll，AB3ml当1n 时，113m15xl，当3n 时，29m5xl，当5n 时，341m15xl，满足要求。即若滑块最终静止在轨道 FG 的中点，释放点距 B 点长度xl的值可能为13m15，9m5，41m15。16.【答案】（1）1cosgL；（2）2gL；（3）2 3

28、3ACTmg，0BCT【详解】（1）当平板对小球支持力为零时，小球恰好脱离平板，此时重力和绳子拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得21tansinmgmL解得1cosgL（2）撤去平板后，小球重力和绳子拉力提供向心力，当绳子没有绕在竖直杆时，设绳子与竖直杆的夹角为，由牛顿第二定律可得21tansinmgmL解得cosgL随着角速度的减小，减小，当0时，细线开始绕在竖直杆上，解得此时角速度为2gL（3）当细线 BC 恰好伸直时，有几何关系得，AC 与竖直方向所成夹角为 37，同理可得，此时小球的角速度为5cos374ggLL学科网（北京）股份有限公司则23gL时细线 BC 未伸直，即0BCT，设此时细线 AC 与竖直方向的夹角为，由上得cosgL解得23cos2gL根据平衡条件得2 3cos3ACmgTmg